多功能接口MVB網(wǎng)卡在機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用.pdf

1、機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)通過對機(jī)車關(guān)鍵部件進(jìn)行故障監(jiān)測和診斷，在設(shè)備發(fā)生故障時可及時發(fā)現(xiàn)并確定故障部位，記錄故障過程，通過司機(jī)室顯示屏向司乘人員報(bào)警并提示排除故障方法或采取應(yīng)急措施的建議。 由于在機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)中需要傳輸大量用于設(shè)備控制和旅客服務(wù)的信息，因此，需要一種大容量、高速度的信息傳輸系統(tǒng)來保證信息傳輸?shù)膶?shí)時性與可靠性。列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）在這樣的情況下應(yīng)運(yùn)而生。它包括兩級總線：絞線式列車總線（WTB）和多

2、功能車輛總線（MVB）。 本文針對機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，對實(shí)驗(yàn)室原車載監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，即采用MVB總線通信方式替代原來的CAN總線通信方式。主要完成了以下工作： 1、圍繞機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的組成及功能，分析了原有系統(tǒng)的工作機(jī)制，指出了CAN總線作為車輛總線的弊端，從而引出了本文的研究課題，即將MVB網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到車載監(jiān)測系統(tǒng)。在保證與原系統(tǒng)功能兼容的基礎(chǔ)上，描述了網(wǎng)絡(luò)改造理念，改造后的網(wǎng)絡(luò)

3、構(gòu)成及工作機(jī)制。 2、本設(shè)計(jì)采用SOPC（System on Programmable Chip）技術(shù)，將網(wǎng)卡功能集成在一片F(xiàn)PGA上實(shí)現(xiàn)，集成度高，并且節(jié)約了系統(tǒng)成本。多功能接口MVB網(wǎng)卡的設(shè)計(jì)主要包括兩大部分：即MVB的2類設(shè)備和4類設(shè)備設(shè)計(jì)。其中，2類設(shè)備設(shè)計(jì)不但實(shí)現(xiàn)了MVB過程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)功能，還包括串行外設(shè)接口（SPI）和通用異步收發(fā)裝置（UART）兩種不同通信接口，方便了與不同設(shè)備之間的連接；4類設(shè)備即為MVB總線

4、管理器，其在硬件設(shè)計(jì)上與2類設(shè)備完全兼容，只需重新進(jìn)行底層配置和上層應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，它在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行周期輪詢的功能。 3、MVB總線管理器需要按照周期掃描表來進(jìn)行周期輪詢，周期掃描表也是保證通信實(shí)時性的必要條件。因此，在分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳播特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，深入研究了周期掃描表設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。 4、為了驗(yàn)證整個網(wǎng)絡(luò)能否正常地工作在MVB網(wǎng)絡(luò)下，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)測試。根據(jù)車載監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用場合需求，分析了MV